(57)【要約】  コントローラ２０は、排気抵抗センサ３４の出力値が設定値ΔＰａ以上になったとき、排気温度センサ３３の出力値である排気ガスの温度が予め定められた値Ｔａになるよう、ポンプ吐出圧力増加装置（電磁比例弁）３８を作動させ、排気温度上昇制御を行ってから、排気ガス浄化装置３２のフィルタの再生制御を実施する。これによって、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留めることができる。
2011093400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン（１）と、このエンジンの排気管（３１）に設けられた排気ガス浄化装置（３２）と、前記エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプ（２）と、この油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）と、この油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータ（２５）とを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気ガス浄化装置（３２）の排気抵抗を検出する排気抵抗センサ（３４）と、
前記排気ガス浄化装置内の排気ガスの温度を検出する排気温度センサ（３３）と、
前記油圧ポンプ（２）の吐出油が流れる油路（２ａ）に設けられ、前記油圧ポンプの吐出圧力を増加させるポンプ吐出圧力増加装置（３８）と、
前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が設定値以上になったときに、前記排気ガス浄化装置に蓄積した粒子状物質を燃焼除去し、前記排気ガス浄化装置の再生を行う再生制御装置（２０，２０Ａ）とを備え、
前記再生制御装置は、
前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、前記排気温度センサにより検出された排気ガス温度が予め定められた値になるよう、前記ポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）及び前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させ、前記排気ガス温度を上昇させる排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）を有することを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
請求項１記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、前記油圧ポンプ（２）の吸収トルクの増加量が前記エンジン（１）の最大トルクの２０〜３０％となるように前記ポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）及び前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置の動作量を制御することを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、
前記排気温度センサ（３３）により検出された排気ガス温度を前記予め定められた値になるまで上昇させた後、前記排気ガス温度が予め定められた所定範囲内に収まるよう、前記ポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）の動作量、前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）の動作量、前記エンジン回転数の増加量の少なくとも１つを調整する排気温度調整装置を有することを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、自動的に動作を開始する自動再生制御装置（２０，２０Ａ）であることを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項４記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記油圧アクチュエータ（２５）が駆動されているかどうかを検出する操作検出手段（１６）を更に備え、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、
前記油圧アクチュエータ（２５）が駆動されているときに、前記ポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）及び前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項６】
請求項５記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、
前記油圧アクチュエータ（２５）が駆動されていないときは、
前記ポンプ容量調整装置（１４、１４Ａ）及び前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）を作動させて前記油圧ポンプ（２）の吸収トルクを増加させるとともに、前記エンジンの回転数を予め定められた回転数に上昇させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記油圧作業機械が操作許可状態にあるかどうかを検出する操作許可状態検出手段（１３）と、
手動再生指示手段（３６）とを更に備え、
前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサ（３４）により検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに警告を発し、前記操作許可状態検出手段の検出結果が前記油圧作業機械が操作許可状態になく、かつ前記手動再生指示手段による指示があったときに動作を開始する手動再生制御装置（３６，２０，２０Ａ）であり、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、
前記ポンプ容量調整装置（１４，１４Ａ）及び前記ポンプ吐出圧力増加装置（３８）を作動させて前記油圧ポンプ（２）の吸収トルクを増加させるとともに、前記エンジンの回転数を予め定められた回転数に上昇させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項８】
請求項４〜６のいずれか１項記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気温度上昇制御装置（２０，２０Ａ）は、前記自動再生制御装置（２０，２０Ａ）による前記排気ガス浄化装置の再生が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値をエンジン回転数とエンジン負荷の関数として記憶しておき、現在のエンジン回転数とエンジン負荷を前記関数に参照して前記排気抵抗のしきい値を求め、これを前記設定値として設定することを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項９】
請求項４記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記自動再生制御装置（２０，２０Ａ）は、前記油圧アクチュエータが駆動されているときよりも前記油圧アクチュエータが駆動されていないときの方が前記排気抵抗の設定値を小さな値に設定することを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項１０】
請求項１〜３記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、自動的に動作を開始する自動再生制御装置（２０，２０Ａ）と前記排気抵抗センサ（３４）により検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに警告を発し、前記操作許可状態検出手段の検出結果が前記油圧作業機械が操作許可状態になく、かつ前記手動再生指示手段による指示があったときに動作を開始する手動再生制御装置（３６，２０，２０Ａ）とを含み、
前記自動再生制御装置（２０，２０Ａ）における前記設定値を前記手動再生制御装置（３６，２０，２０Ａ）における前記設定値よりも小さい値に設定したことを特徴とする油圧作業機械の排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧作業機械の排気ガス浄化システムに係わり、特に、油圧ショベル等の油圧作業機械において、排気ガス浄化装置のフィルタに蓄積された堆積物を燃焼除去し、フィルタを再生させる油圧作業機械の排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムとして、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。特許文献１記載の排気ガス浄化システムは、トラック等の運搬車両において、エンジンの排気系にパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）と呼ばれるフィルタを内蔵した排気ガス浄化装置を配置し、フィルタで排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート・マター：以下ＰＭとする）を捕集し、外部に排出するＰＭ量を低減するものである。また、ＰＭフィルタの目詰まりを防止するため、例えば、フィルタの上流側に酸化触媒を配置し、フィルタの前後差圧を検出してフィルタのＰＭ堆積量を推定し、このＰＭ堆積量が所定の値を超えると自動で排気ガスの温度を上昇させ、酸化触媒を活性化させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する自動再生制御と、ＰＭ堆積量が所定の値を超えると、ワーニングランプを点灯することで、車両を停車した状態での手動操作による再生制御の開始を促し、オペレータが手動再生スイッチをＯＮすると、排気ガスの温度を上昇させ、酸化触媒を活性化させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する手動再生制御とが行われる。【０００３】
特許文献２記載の排気ガス浄化システムは、油圧作業機械において、排気ガス処理装置に排気抵抗センサを設け、自動再生制御に際し、目詰まり程度を検知し焼損に至る目詰まりとなる前に油圧ポンプの吐出量と吐出圧力を同時に上昇させてエンジンに油圧的な負荷をかけることで、エンジンの出力を高くして排気ガス温度を上昇させ、フィルタ堆積物を燃焼させフィルタを再生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０８９５号公報
【特許文献２】特許第３０７３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラック等の運搬車両においては、特許文献１に記載されるように排気ガス浄化装置を搭載し、排気ガスの浄化を行うことが広く行われている。近年、油圧ショベル等に代表される油圧作業機械においても、環境保全の見地から排気ガス規制が段階的に強化されてきており、特許文献２に記載されるように、排気ガス浄化システムに関する制御技術が種々検討されている。【０００６】
特許文献２記載の技術では、排気ガス処理装置に排気抵抗センサを設け、目詰まり程度を検知し焼損に至る目詰まりとなる前に油圧ポンプの吐出量と吐出圧力を同時に上昇させてエンジン負荷を増大させ、排気ガス温度を上昇させ、フィルタの再生を行っている。【０００７】
しかし、実際の油圧作業機械の稼動環境は、大気温が例えば約−３０℃〜４０℃であるため、大気温が高い場合はそれに応じて排気ガス温度も高くなる。したがって、特許文献１の技術では、排気ガス温度上昇制御により必要以上に排気ガス温度を上昇させてしまい、燃料を無駄に消費してしまう恐れがある。【０００８】
また、特許文献２の技術では、排気ガス温度上昇制御を無操作時に行うことが望ましいとしているため、その場合は、作業の中断時間が必要となってしまう。【０００９】
本発明の第１の目的は、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留めることができる油圧作業機械の排気ガス浄化システムを提供することである。【００１０】
本発明の第２の目的は、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留めることができるとともに、機械の作業中断頻度を少なくする油圧作業機械の排気ガス浄化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
(１)上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気管に設けられた排気ガス浄化装置と、前記エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量調整装置と、この油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータとを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の排気抵抗を検出する排気抵抗センサと、前記排気ガス浄化装置内の排気ガスの温度を検出する排気温度センサと、前記油圧ポンプの吐出油が流れる油路に設けられ、前記油圧ポンプの吐出圧力を増加させるポンプ吐出圧力増加装置と、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が設定値以上になったときに、前記排気ガス浄化装置に蓄積した粒子状物質を燃焼除去し、前記排気ガス浄化装置の再生を行う再生制御装置とを備え、前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、前記排気温度センサにより検出された排気ガス温度が予め定められた値になるよう、前記ポンプ容量調整装置及び前記ポンプ吐出圧力増加装置のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させ、前記排気ガス温度を上昇させる排気温度上昇制御装置を有するものとする。【００１２】
このように構成した本発明においては、排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が設定値以上になったとき、排気温度センサにより検出された排気ガス温度が予め定められた値になるよう少なくともポンプ吐出圧力増加装置を作動させて排気ガス温度を上昇させるため、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。【００１３】
（２）また，上記第２の目的を達成するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気温度上昇制御装置は、前記油圧ポンプの吸収トルクの増加量が前記エンジンの最大トルクの２０〜３０％となるように前記ポンプ容量調整装置及び前記ポンプ吐出圧力増加装置のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置の動作量を制御するものとする。【００１４】
本発明者等は、ポンプ容量調整装置とポンプ吐出圧力増加装置により生み出す油圧吸収トルクがエンジンの最大トルクの２０〜３０％程度であれば、排気ガス温度を２５０〜３５０℃程度まで上昇させることができかつ油圧アクチュエータを駆動する油圧作業機械の操作に支障を生じないことを確認した。本発明はこの知見に基づいており、油圧ポンプの吸収トルクの増加量がエンジンの最大トルクの２０〜３０％となるよう少なくともポンプ吐出圧力増加装置の動作量を制御することにより、排気ガス温度を必要以上に上昇させてしまうことを回避でき、燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。また、操作中であっても油圧作業機械の操作に支障を生じることなく、排気温度上昇制御により排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を行うことができ、その結果、再生制御時の作業性を向上させかつ油圧作業機械の作業中断頻度を少なくし作業効率を向上させることができる。【００１５】
（３）請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気温度上昇制御装置は、前記排気温度センサにより検出された排気ガス温度を前記予め定められた値になるまで上昇させた後、前記排気ガス温度が予め定められた所定範囲内に収まるよう、前記ポンプ容量調整装置の動作量、前記ポンプ吐出圧力増加装置の動作量、前記エンジン回転数の増加量の少なくとも１つを調整する排気温度調整装置を有するものとする。【００１６】
これにより排気ガスの温度Ｔを所定の温度範囲内に確実に制御することができ、操作中の再生制御では、操作への影響を最小に留めることができる。また、非操作中の再生制御では、エンジン負荷の不要な増加を回避し、燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、自動的に動作を開始する自動再生制御装置であるものとする。【００１８】
これにより操作中でかつ低負荷作業であっても排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができる。【００１９】
（５）請求項５記載の発明は、請求項４記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを検出する操作検出手段を更に備え、前記排気温度上昇制御装置は、前記油圧アクチュエータが駆動されているときに、前記ポンプ容量調整装置及び前記ポンプ吐出圧力増加装置のうち少なくとも前記ポンプ吐出圧力増加装置を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させるものとする。【００２０】
これにより操作中でかつ低負荷作業であっても排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができる。【００２１】
（６）請求項６記載の発明は、請求項５記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気温度上昇制御装置は、前記油圧アクチュエータが駆動されていないときは、前記ポンプ容量調整装置及び前記ポンプ吐出圧力増加装置を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させるとともに、前記エンジンの回転数を予め定められた回転数に上昇させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させるものとする。【００２２】
これにより非操作中であっても、油圧ポンプの吸収トルク増加制御とエンジン回転数上昇制御の組み合わせで確実に排気ガス温度を上昇させて、排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができる。【００２３】
（７）請求項７記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の排気ガス浄化システムにおいて、 前記油圧作業機械が操作許可状態にあるかどうかを検出する操作許可状態検出手段と、手動再生指示手段とを更に備え、前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が第２設定値以上になったときに警告を発し、前記操作許可状態検出手段の検出結果が前記油圧作業機械が操作許可状態になく、かつ前記手動再生指示手段による指示があったときに動作を開始する手動再生制御装置であり、前記排気温度上昇制御装置は、前記ポンプ容量調整装置及び前記ポンプ吐出圧力増加装置を作動させて前記油圧ポンプの吸収トルクを増加させるとともに、前記エンジンの回転数を予め定められた回転数に上昇させることにより、前記排気ガスの温度を上昇させるものとする。【００２４】
これにより手動再生制御においても、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。【００２５】
（８）請求項８記載の発明は、請求項４〜６のいずれか１項記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気温度上昇制御装置は、前記自動再生制御装置による前記排気ガス浄化装置の再生が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値をエンジン回転数とエンジン負荷の関数として記憶しておき、現在のエンジン回転数とエンジン負荷を前記関数に参照して前記排気抵抗のしきい値を求め、これを前記設定値として設定するものとする。【００２６】
これにより設定値としてエンジンの運転状況を反映した適切な値を設定することができ、適切な再生制御を行うことができる。【００２７】
（９）請求項９記載の発明は、請求項４記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記自動再生制御装置は、前記油圧アクチュエータが駆動されているときよりも前記油圧アクチュエータが駆動されていないときの方が前記排気抵抗の設定値を小さな値に設定するものとする。【００２８】
これにより排気ガス温度が比較的低く、粒子状物質（ＰＭ）が比較的蓄積しやすい非操作中（油圧アクチュエータが駆動されていないとき）に、操作中（油圧アクチュエータが駆動されているとき）よりも高頻度に排気ガス浄化装置に蓄積したＰＭを焼却することができ、排気ガス浄化装置を効率良く再生することができる。【００２９】
（１０）請求項１０記載の発明は、請求項１〜３記載の油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記再生制御装置は、前記排気抵抗センサにより検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに、自動的に動作を開始する自動再生制御装置（２０，２０Ａ）と前記排気抵抗センサ（３４）により検出された排気抵抗が前記設定値以上になったときに警告を発し、前記操作許可状態検出手段の検出結果が前記油圧作業機械が操作許可状態になく、かつ前記手動再生指示手段による指示があったときに動作を開始する手動再生制御装置（３６，２０，２０Ａ）とを含み、前記自動再生制御装置（２０，２０Ａ）における前記設定値を前記手動再生制御装置（３６，２０，２０Ａ）における前記設定値よりも小さい値に設定したものとする。【００３０】
このように自動再生制御装置の設定値を手動再生制御装置の設定値よりも小さい値に設定することにより、自動再生制御の動作頻度が増加して、排気抵抗センサの出力値が第２設定値まで増加する頻度が低下するため、手動再生制御の動作頻度が少なくなり、油圧作業機械の作業中断頻度を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。【００３２】
また、本発明によれば、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができるとともに、再生制御時の作業性を向上させかつ機械の作業中断頻度を少なくし作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の油圧駆動システムを示す図である。
【図２】コントローラのポジコン制御とポンプトルク制限制御の演算処理内容を示すフローチャートである。
【図３】ポンプトルク制限制御の結果得られる油圧ポンプの吸収トルク特性を示す図である。
【図４】図１に示した油圧駆動システムと排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の一例である油圧ショベルの外観を示す図である。
【図５】油圧作業機械が操作許可状態にあるときの自動再生制御の処理内容の全体の流れを示すフローチャートである。
【図６】油圧作業機械が操作許可状態にありかつ操作中であるときの自動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図７】油圧作業機械が操作許可状態にありかつ非操作中であるときの自動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】油圧作業機械が操作禁止状態にあるときの手動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】定格エンジン回転数及び最大エンジン負荷における排気ガス浄化装置内のフィルタのＰＭ堆積量とフィルタの排気抵抗（フィルタの前後差圧）との関係を示す図である。
【図１０】図９に示したＰＭ堆積量と排気抵抗の関係のエンジン回転数及びエンジン負荷による変化を示す図である。
【図１１】図６のステップＳ３１２における排気ガス温度上昇制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】図７のステップＳ４１２における排気ガス温度上昇制御を含む処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の油圧駆動システムを示す図である。
【図１４】コントローラが行う油圧ポンプに対するポジコン制御の演算処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】ポンプトルク制限制御の結果得られる油圧ポンプの吸収トルク特性を示す、図３と同様な図である。
【図１６】操作中の自動再生制御に係わる図６のステップＳ３１２における排気ガス温度上昇制御の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における排気ガス浄化システムによる操作中の自動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、第１の実施の形態の図６に対応する図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態における排気ガス浄化システムによる非操作中の自動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、第１の実施の形態の図７に対応する図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態における排気ガス浄化システムによる油圧作業機械が操作禁止状態にあるときの手動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、第１の実施の形態の図８に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００３５】
図１は本発明の第１の実施の形態における排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の油圧駆動システムを示す図である。
【００３６】
図１において、油圧駆動システムは、ディーゼルエンジン（以下適宜エンジンという）１と、このエンジン１により駆動される可変容量型のメインの油圧ポンプ２及びパイロットポンプ３と、油圧ポンプ２からの吐出油により駆動される油圧アクチュエータ２５と、油圧ポンプ２から油圧アクチュエータ２５に供給される圧油の流量と方向を制御する流量方向制御弁４と、油圧ポンプ２から図示しないその他の油圧アクチュエータに供給される圧油の流量と方向を制御する流量方向制御弁５と、油圧アクチュエータ２５を作動させるための操作レバー装置８と、油圧ポンプ２の吐出油路の最大圧力を規制するメインリリーフ弁９とを備えている。
【００３７】
操作レバー装置８はパイロット弁（減圧弁）８ａ，８ｂを内蔵しており、パイロットポンプ３はそのパイロット弁８ａ，８ｂに圧油を供給する。パイロットポンプ３の吐出圧はパイロットリリーフ弁１０により一定に調圧され、操作レバー装置８の操作レバー８ｃが操作されると、その操作量と操作方向に応じてパイロット弁８ａ，８ｂのいずれかが作動して操作パイロット圧を生成し、この操作パイロット圧により流量方向制御弁４のスプールを摺動させ、油圧アクチュエータ２５を作動させる。
【００３８】
油圧駆動システムは、また、パイロットポンプ３の吐出油路に設けられたパイロットカット弁１１と、運転席の入口部分に設置されたゲートロックレバーと呼ばれる安全レバー１２と、この安全レバー１２に連動して作動するスイッチ１３（操作許可状態検出手段）と、油圧ポンプ２の傾転角（容量或いは押しのけ容積）を調整するレギュレータ１４（ポンプ容量調整装置）と、操作レバー装置８の操作量としてパイロット弁８ａ，８ｂが生成する操作パイロット圧を検出する圧力センサ１６（操作検出手段）と、油圧ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサ１７と、エンジン１の回転数を検出する回転センサ１８と、エンジン１の目標回転数を指示する指令信号を出力するエンジンコントロールダイヤル１９と、コントローラ２０とを備えている。
【００３９】
圧力センサ１６が操作パイロット圧を検出する信号経路にはシャトル弁２１ａ，２１ｂを含む複数のシャトル弁が配置され、パイロット弁８ａ，８ｂのいずれかに操作パイロット圧が生成されると、その操作パイロット圧はシャトル弁２１ａ，２１ｂを介して圧力センサ１６に導かれ、圧力センサ１６によって検出される。また、図示しない他のアクチュエータの操作レバー装置が操作され、操作パイロット圧が生成された場合も、その操作パイロット圧は図示しないシャトル弁とシャトル弁２１ｂを介して圧力センサ１６に導かれ、圧力センサ１６によって検出される。
【００４０】
油圧アクチュエータ２５を作動させるとき、コントローラ２０は操作レバー装置８の操作量とそのときのエンジン回転数をそれぞれ圧力センサ１６と回転センサ１８により検知して、ポジコン制御とポンプトルク制限制御（ポンプ馬力制御ともいう）の演算処理により油圧ポンプ２の目標傾転角を演算し、その目標傾転角が得られるようレギュレータ１４を制御し、油圧ポンプ２の傾転角を変化させる。
【００４１】
安全レバー１２は操作許可位置と操作禁止位置とに操作可能であり、スイッチ１３は安全レバー１２が操作許可位置にあるときはＯＮ状態となり、安全レバー１２が操作禁止位置にあるときはＯＦＦ状態となる。コントローラ２０は、このように安全レバー１２に連動して作動するスイッチ１３のＯＮ，ＯＦＦ状態を検知し、安全レバー１２が操作許可位置にあり、スイッチ１３がＯＮになっている場合に限り、パイロットカット弁１１を開き、操作レバー装置８のパイロット弁８ａ，８ｂに圧油が供給されるようにする。
【００４２】
更に、エンジンコントロールダイヤル１９の指令信号はコントローラ２０に入力され、コントローラ２０はその指令信号と回転センサ１８の検出値（現在のエンジン回転数）に基づいてエンジン１の燃料噴射量を制御する電子ガバナ１ａを制御して、エンジン１の回転数とトルクを制御する。
【００４３】
コントローラ２０が行う油圧ポンプ２に対するポジコン制御とポンプトルク制限制御の演算処理内容を図２を用いて説明する。図２は、コントローラ２０のポジコン制御とポンプトルク制限制御の演算処理内容を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、コントローラ２０は、操作レバー装置８の操作量を圧力センサ１６により検知して、ポジコン制御の要求流量Ｑｒを計算する（ステップＳ１０）。この計算は、例えば、圧力センサ１６の検出値に所定の要求流量換算値を乗じることにより行う。次いで、コントローラ２０は、その要求流量Ｑｒを油圧ポンプ２が吐出するための油圧ポンプ２の目標傾転角ｑｒを演算する（ステップＳ１５）。この計算は、要求流量Ｑｒを油圧ポンプ２の回転数で除し、所定の換算係数を乗じることにより行う。油圧ポンプ２の回転数は回転センサ１８の検出値から求める。次いで、コントローラ２０は、圧力センサ１７から入力される油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｐに応じてポンプトルク制限制御の油圧ポンプ２の最大傾転角ｑｍａｘを演算する（ステップＳ２０）。この計算は、油圧ポンプ２の最大吸収トルク一定特性を予め設定しておき、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｐをその特性に参照させ、対応する傾転角（最大傾転角）を求めることにより行う。次いで、コントローラ２０は、目標傾転角ｑｒと最大傾転角ｑｍａｘを比較し（ステップＳ２５）、目標傾転角ｑｒが最大傾転角ｑｍａｘより小さい場合は、目標傾転角ｑｒを得るための制御信号を計算し、その制御信号をレギュレータ１４に出力する（ステップＳ３０）。また、目標傾転角ｑｒが最大傾転角ｑｍａｘ以上である場合は、最大傾転角ｑｍａｘを得るための制御信号を計算し、その制御信号をレギュレータ１４に出力する（ステップＳ３５）。これによりレギュレータ１４は、油圧ポンプ２の目標傾転角ｑｒが最大傾転角ｑｍａｘより小さいときは目標傾転角ｑｒが得られるよう油圧ポンプ２の傾転角を変化させ（ポジコン制御）、油圧ポンプ２の目標傾転角ｑｒが最大傾転角ｑｍａｘ以上になると油圧ポンプ２の傾転角を最大傾転角ｑｍａｘに制限するよう油圧ポンプ２の傾転角を変化させる（ポンプトルク制限制御或いはポンプ馬力制御）。
【００４５】
図３は、上記ポンプトルク制限制御の結果得られる油圧ポンプ２の吸収トルク特性を示す図である。横軸は油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｐを示し、縦軸は油圧ポンプ２の傾転角（容量）ｑを示している。
【００４６】
図３において、油圧ポンプ２の吸収トルク特性は、最大傾転角一定の特性線Ｔｐ０と最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ１とで構成されている。
【００４７】
油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが、最大傾転角一定の特性線Ｔｐ０から最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ１に移行する折れ点（移行点）の圧力である第１の値Ｐ０以下にあるとき、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが上昇しても油圧ポンプ２の最大傾転角（最大容量）ｑｍａｘは油圧ポンプ２の機構で決まる値ｑ０で一定である。このとき、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが上昇するにしたがって、ポンプ吐出圧とポンプ傾転角との積である油圧ポンプ２の最大吸収トルクは増加する。油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の値Ｐ０を超えて上昇すると、油圧ポンプ２の最大傾転角ｑｍａｘは最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ１に沿って減少し、油圧ポンプ２の吸収トルクは特性線Ｔｐ１によって決まる最大トルクＴmaxに保たれる。これが、上記ステップＳ２５及びステップＳ３５の処理に対応する制御部分である。ここで、特性線Ｔｐ１は双曲線の一部であり、特性線Ｔｐ１が規定する最大トルクＴmaxはエンジン１の制限トルクＴＥＬよりも少し小さく設定されている。これにより油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の値Ｐ０を超えて上昇するとき、油圧ポンプ２の最大傾転角ｑｍａｘを減らして、油圧ポンプ２の吸収トルク（入力トルク）を予め設定した最大トルクＴmaxを超えないように制御し、油圧ポンプ２の吸収トルクがエンジン１の制限トルクＴＥＬを越えないように制御する。
【００４８】
本実施の形態における排気ガス浄化システムはこのような油圧駆動システムに設けられるものであり、エンジン１の排気系を構成する排気管路３１に配置された排気ガス浄化装置３２と、排気ガス浄化装置３２の入口部に設けられ、排気ガス浄化装置内の排気ガスの温度を検出する排気温度センサ３３と、排気ガス浄化装置３２内のフィルタの排気抵抗を検出する排気抵抗センサ３４と、手動再生制御の開始を指示する手動再生スイッチ３６と、手動再生処理が必要であることをオペレータに知らせる警報ランプ３７とを備え、それらの出力値はコントローラ２０に入力される。また、排気ガス浄化システムは、油圧ポンプ２の吐出油路２ａに設置された電磁比例弁３８（ポンプ吐出圧力増加装置）を備えている。電磁比例弁３８は、ソレノイドに付与される指令電流に応じて開口面積を変化させる可変絞り弁であり、指令電流が最小（ＯＦＦ）のときは図示の全開位置にあり、指令電流が増大するにしたがって開口面積を減少させ、指令電流が最大になると開口面積を最小（全閉状態）とする。
【００４９】
排気ガス浄化装置３２はフィルタを内蔵しており、このフィルタにより排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。また、排気ガス浄化装置３２は酸化触媒を備えており、排気ガス温度が所定温度以上になると酸化触媒が活性化し、排気ガス中に添加された未燃燃料を燃焼させることで排気ガス温度を上昇させ、フィルタに捕集され堆積したＰＭを燃焼処理するようにしている。
【００５０】
具体的には、排気ガス浄化装置３２は、例えば、酸化触媒付きのフィルタと、このフィルタの上流側に配置した酸化触媒を備えている。この場合、酸化触媒を活性化させる所定温度（再生開始温度）は、例えば約２５０℃であり、排気ガス温度が約２５０℃以上になると酸化触媒が活性化し、フィルタに捕集され堆積したＰＭを燃焼処理する。なお、排気ガス浄化装置３２は酸化触媒付きフィルタのみで構成してもよく、この場合、酸化触媒を活性化させる所定温度（再生開始温度）は、例えば約３５０℃である。
【００５１】
排気抵抗センサ３４は、例えば、排気ガス浄化装置３２のフィルタの上流側と下流側の前後差圧（フィルタの圧力損失）を検出する差圧検出装置である。
【００５２】
図４は、図１に示した油圧駆動システムと排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の一例である油圧ショベルの外観を示す図である。
【００５３】
油圧ショベルは下部走行体１００と上部旋回体１０１とフロント作業機１０２を備えている。下部走行体１００は左右のクローラ式走行装置１０３ａ，１０３ｂを有し、左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂにより駆動される。上部旋回体１０１は旋回モータ１０５により下部走行体１００上に旋回可能に搭載され、フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０１にはエンジンルーム１０６、運転室１０７が備えられ、エンジンルーム１０６にエンジン１が配置され、運転室１０７内の運転席の入り口に安全レバー（ゲートロックレバー）１２が設けられ、運転席の左右に操作レバー装置が配置されている。
【００５４】
フロント作業機１０２はブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３を有する多関節構造であり、ブーム１１１はブームシリンダ１１４の伸縮により上下方向に回動し、アーム１１２はアームシリンダ１１５の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット１１３はバケットシリンダ１１６の伸縮により上下、前後方向に回動する。
【００５５】
図１において、油圧アクチュエータ２５は例えば旋回モータ１０５に対応し、操作レバー装置８は運転席の左右に操作レバー装置が配置された操作レバー装置の１つである。図１では、走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、ブームシリンダ１１４、アームシリンダ１１５、バケットシリンダ１１６等のその他の油圧アクチュエータや制御弁は、図示を省略している。
【００５６】
次に、図５〜図８を用いてコントローラ２０の処理内容を説明しつつ、本実施の形態の排気ガス浄化システムの動作を説明する。
【００５７】
図５〜図８は、コントローラ２０のフィルタ再生演算処理の内容を示すフローチャートであり、図５は、油圧作業機械（以下単に機械という）が操作許可状態にあるときの自動再生制御の処理内容の全体の流れを示し、図６は、機械が操作許可状態にありかつ操作中であるときの自動再生制御の処理内容を示し、図７は、機械が操作許可状態にありかつ非操作中であるときの自動再生制御の処理内容を示し、図８は、機械が操作禁止状態にあるときの手動再生制御の処理内容を示す。図５〜図８の処理はいずれも予め定められた制御サイクルタイムにて繰り返えして行われる。
【００５８】
まず、図５を用いて、機械が操作許可状態にあるときの自動再生制御の処理内容の全体の流れを説明する。
【００５９】
コントローラ２０は、まず、安全レバー１２に連動して作動するスイッチ１３がＯＮ状態であるかどうかを検知して、安全レバー１２が操作許可位置にあるかどうかを判定する（ステップＳ１００）。スイッチ１３がＯＦＦ状態にあり、安全レバー１２が操作許可位置にない場合、すなわち安全レバー１２が操作禁止位置にある場合は、機械が操作禁止状態にある場合であり、この場合は何もせず、今回の制御サイクルの処理を終了する。スイッチ１３がＯＮ状態にあり、安全レバー１２が操作許可位置にある場合は、機械が操作許可状態にある場合であり、この場合は次の処理に進む。
【００６０】
コントローラ２０は、次の処理では、圧力センサ１６の出力値に基づいて、操作レバー装置８を含め全ての操作レバー装置の出力圧を検知し、その出力圧が操作レバー装置が操作されたことを示すレベルにあるかどうかをみることで、いずれかの操作レバー装置が操作されているかどうかを判定する（ステップＳ２００）。そして、いずれかの操作レバー装置が操作されている場合は機械の操作中であり、この場合は操作中の自動再生制御を実施する（ステップＳ３００）。また、いずれの操作レバー装置も操作されていない場合は、機械の非操作中であり、この場合は、非操作中の自動再生制御を実施する（ステップＳ４００）。
【００６１】
図６を用いて、操作中の自動再生制御の詳細を説明する。
【００６２】
コントローラ２０は、まず、自動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰａを求め、これを第１設定値として設定する（ステップＳ３０５）。
【００６３】
ここで、自動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰａについて図９及び図１０を用いて説明する。
【００６４】
図９は、定格エンジン回転数及び最大エンジン負荷における排気ガス浄化装置３２内のフィルタのＰＭ堆積量とフィルタの排気抵抗（フィルタの前後差圧）との関係を示す図であり、図１０は、そのＰＭ堆積量と排気抵抗の関係のエンジン回転数及びエンジン負荷による変化を示す図である。
【００６５】
図９において、フィルタのＰＭ堆積量が増加するにしたがってフィルタの前後差圧は上昇する。図中、ΔＰLIMITは、ＰＭの限界堆積量ＷLIMITにおける排気抵抗（限界排気抵抗）である。限界堆積量ＷLIMITとは、これ以上フィルタにＰＭが堆積すると、異常燃焼を起こす可能性がある堆積量のことである。ΔＰｂは手動再生制御が必要であるかどうかを判定するためのＰＭ堆積量Ｗｂにおける排気抵抗のしきい値（第２設定値）であり、このしきい値はＰＭの排気抵抗ΔＰLIMITにできるだけ近い値に設定される。ΔＰｃは再生制御を終了させるかどうかを判定するためのＰＭ堆積量Ｗｃにおける排気抵抗のしきい値である。自動再生制御が必要であるかどうかを判定するためのＰＭ堆積量Ｗａにおける排気抵抗のしきい値ΔＰａは、手動再生制御のしきい値（第２設定値）ΔＰｂより低めの値、例えば、しきい値ΔＰｂの４０〜６０％程度の値に設定されている（ΔＰａ＜ΔＰｂ）。
【００６６】
図９に示したＰＭ堆積量と排気抵抗との関係は、定格エンジン回転数及び最大エンジン負荷におけるものであり、その関係は、図１０に示すようにエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて変化する。すなわち、フィルタのＰＭ堆積量が一定であっても、エンジン回転数或いはエンジン負荷が増大すれば、それに応じて電子ガバナ１ａの燃料噴射量が増加して排気ガスの流量が増大するため、フィルタの排気抵抗は増加する。逆に、エンジン回転数或いはエンジン負荷が減少すれば、それに応じて電子ガバナ１ａの燃料噴射量が減少して排気ガスの流量が減少するため、フィルタの排気抵抗は減少する。その結果ＰＭ堆積量と排気抵抗との関係も、図１０に示すように、エンジン回転数或いはエンジン負荷の増減に応じて変化する。
【００６７】
コントローラ２０は、図１０に示すようなＰＭ堆積量と排気抵抗との関係に基づいて、自動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰａをエンジン回転数とエンジン負荷の関数として記憶しておき、ステップＳ３０５では、その関数に現在のエンジン回転数とエンジン負荷を参照して排気抵抗のしきい値ΔＰａを求める。現在のエンジン回転数としては回転センサの検出値を用いることができ、現在のエンジン負荷としては、電子ガバナ１ａの内部値である目標燃料噴射量を用いることができる。なお、油圧ポンプ２の傾転角と吐出圧力から油圧ポンプ２の吸収トルクを演算し、これをエンジン負荷として用いてもよい。
【００６８】
このように自動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰａを演算で求め、第１設定値として設定することにより、エンジンの運転状況を反映した適切なしきい値ΔＰａを設定することができ、適切に再生制御を開始させることができる。
【００６９】
コントローラ２０は、次の処理では、排気抵抗センサ３４の出力値に基づいて、排気ガス浄化装置３２内のフィルタの排気抵抗ΔＰを検知し、この排気抵抗ΔＰが第１設定値ΔＰａ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３１０）。そして、排気抵抗ΔＰが第１設定値ΔＰａ以上でない場合は、排気ガス浄化装置３２のフィルタが自動再生制御による再生を必要とするほど蓄積されていないため、何もせず、今回の制御サイクルの処理を終了する。排気抵抗ΔＰが第１設定値ΔＰａ以上である場合は、次の処理に進む。
【００７０】
コントローラ２０は、次の処理で自動再生制御を開始する。
【００７１】
自動再生制御では、まず、排気ガス温度上昇制御を行う（ステップＳ３１２）。この排気ガス温度上昇制御では、油圧吸収トルク増加制御を行う。すなわち、電磁比例弁３８を作動させて開口面積を小さくし、油圧ポンプ２の吐出圧力を増加させる。また、油圧ポンプ２の傾転角（容量）を増加させて油圧ポンプ２の吐出流量を増加させる。油圧ポンプ２の吐出圧力と傾転角（容量）を増大させることで、油圧ポンプ２の吸収トルク（油圧吸収トルク）を増加させ、エンジン負荷を増大させる。このときの油圧ポンプ２の吸収トルクの増加量はエンジン１の最大トルクの２０〜３０％、好ましくは３０％程度である。これによりエンジン１はその分多めに燃料を噴射し、排気ガス温度を上昇させることができる。
【００７２】
油圧吸収トルク増加制御（ステップＳ３１２）の詳細を図１１を用いて説明する。図１１は油圧吸収トルク増加制御の処理内容を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、コントローラ２０は、図２のステップＳ１５で計算した油圧ポンプ２の目標傾転角ｑｒを取得する（ステップＳ５０）。また、コントローラ２０には、油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏと目標圧力Ｐｃｏが予め設定されており、コントローラ２０は、ポジコン制御の目標傾転角ｑｒと油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏを比較し（ステップＳ５５）、ポジコン制御の目標傾転角ｑｒが油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏ以下である場合は、図２のフローチャートにおけるポジコン制御とポンプトルク制限制御の演算処理を無効とする（ステップＳ６０）。次いで、コントローラ２０は、油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏを得るための制御信号と油圧吸収トルク増加制御の目標圧力Ｐｃｏを得るための制御信号を計算し、前者の制御信号をレギュレータ１４に出力し、後者の制御信号を電磁比例弁３８に出力する（ステップＳ６５）。一方、ポジコン制御の目標傾転角ｑｒが油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏより大きい場合は、コントローラ２０は、図２のフローチャートにおけるポジコン制御とポンプトルク制限制御の演算処理を有効とする（ステップＳ７０）。次いで、コントローラ２０は、油圧吸収トルク増加制御の目標圧力Ｐｃｏを得るための制御信号を計算し、その制御信号を電磁比例弁３８に出力する（ステップＳ７５）。
【００７４】
図３において、Ａ点は非操作中に油圧吸収トルク増加制御を行わないときの油圧ポンプ２の動作点である。いずれの操作レバー装置も操作されていない非操作時は、ポジコン制御の要求流量はゼロであり、油圧ポンプ２はＡ点の最小傾転角ｑｍｉｎに保持されている。また、いずれの操作レバー装置も操作されていない非操作時は、全ての流量方向制御弁４，５は図示の中立位置にあり、油圧ポンプ２はＡ点の最小吐出圧Ｐｐｍｉｎにある。図３において、Ｂ点は非操作中に油圧吸収トルク増加制御を行うとき（後述）の油圧ポンプ２の動作点であり、非操作中及び操作中のいずれの場合も油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角はｑｃｏに設定され、目標圧力はＰｃｏに設定される。すなわち、図１１のステップＳ６５及びステップＳ７５では、Ｂ点の目標傾転角ｑｃｏ及び目標圧力Ｐｃｏを用いて油圧吸収トルク増加制御を行う。
【００７５】
ここで、コントローラ２０は、油圧吸収トルク増加制御による油圧ポンプ２の吸収トルクの増加量がエンジン１の最大トルクの２０〜３０％、好ましくは３０％程度となるように目標傾転角ｑｃｏ及び目標圧力Ｐｃｏを設定し、レギュレータ１４と電磁比例弁３８の動作量を制御する。本発明者等の検討によれば、低負荷作業時であっても、油圧吸収トルクをエンジン最大トルクの２０％程度増加させた場合は排気ガス温度を２５０℃程度まで上昇させることができ、油圧吸収トルクをエンジン最大トルクの３０％程度増加させた場合は排気ガス温度を３５０℃程度まで上昇させることができることを確認した。また、エンジン最大トルクの３０％程度であれば、電磁比例弁３８により油圧吸収トルクを生み出した状態で機械を操作しても、操作上何ら問題無いことを確認した。
【００７６】
次いで、コントローラ２０は、排気温度センサ３３の出力値に基づいて、排気ガス浄化装置３２内の排気ガスの温度Ｔが予め定められたしきい値Ｔａ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３１５）。そして、排気ガスの温度Ｔがしきい値Ｔａ以上でなければ、その判定が繰り返され、排気ガスの温度Ｔがしきい値Ｔａ以上になると、再生制御を開始する（ステップＳ３２０）。しきい値Ｔａは、例えば、排気ガス浄化装置３２が上流側に酸化触媒を配置する方式とした場合は、その触媒の活性化温度である約２５０℃であり、酸化触媒付きフィルタのみを配置する方式とした場合は、その触媒の活性化温度である約３５０℃である。
【００７７】
また、ステップＳ３２０の再生制御では、エンジン１の電子ガバナ１ａを制御して、エンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）を行い、このポスト噴射により排気ガス中に未燃燃料を供給し、この未燃燃料を活性化した酸化触媒によって燃焼することによって排気ガスの温度を上昇させ、その高温の排気ガスによりフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する。
【００７８】
コントローラ２０は、次いで、再生制御を終了させるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰｃを求め、これを設定する（ステップＳ３４０）。このしきい値ΔＰｃの計算の考え方は、しきい値ΔＰａの計算と同様である。すなわち、コントローラ２０は、図１０に示すようなＰＭ堆積量と排気抵抗との関係に基づいて、自動再生制御を終了させるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰｃをエンジン回転数とエンジン負荷の関数として記憶しておき、ステップＳ３４０では、その関数に現在のエンジン回転数とエンジン負荷を参照して排気抵抗のしきい値ΔＰｃを求める。これによりエンジンの運転状況を反映した適切なしきい値ΔＰｃを設定することができ、適切に再生制御を終了させることができる。
【００７９】
排気ガス温度上昇制御（油圧吸収トルク増加制御）と再生制御（燃料の追加噴射）は、排気ガス浄化装置３２の排気抵抗ΔＰがしきい値ΔＰｃを下回るまで行われ、排気ガス浄化装置３２の排気抵抗ΔＰがしきい値ΔＰｃを下回ると、自動再生制御を終了させるとともに、電磁比例弁３８の作動を停止して全開状態とし、排気ガス温度上昇制御（油圧吸収トルク増加制御）と再生制御（燃料の追加噴射）を終了する（ステップＳ３２０，Ｓ３４０、Ｓ３４５，Ｓ３５０）。
【００８０】
次に、図７を用いて、非操作中の自動再生制御の詳細を説明する。
【００８１】
油圧作業機械（油圧ショベル）は通常オートアイドル機能を備えている。オートアイドル機能とは、操作レバー装置８の操作レバー８ｃを操作位置から中立位置に戻したときに、所定時間（例えば５秒）経過すると、エンジン回転数をアイドル回転数に低下させる技術である。このため非操作中は、エンジン１はアイドル回転状態にある場合が多い。そこで、非操作中の自動再生制御では、排気ガス温度上昇制御において油圧吸収トルク増加制御とエンジン回転数上昇制御を行う（ステップＳ４１２）。油圧吸収トルク増加制御における油圧ポンプ２の吸収トルクの増加量は，操作中の場合と同様、エンジン１の最大トルクの２０〜３０％、好ましくは３０％程度である。また、エンジン回転数上昇制御では、例えば、エンジン回転数を１７００ｒｐｍ程度まで上昇させる。
【００８２】
図１２は図７のステップＳ４１２における油圧吸収トルク増加制御とエンジン回転数上昇制御を含む処理内容を示すフローチャートである。
【００８３】
コントローラ２０は、前述した油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏを得るための制御信号と油圧吸収トルク増加制御の目標圧力Ｐｃｏを得るための制御信号を計算し、前者の制御信号をレギュレータ１４に出力し、後者の制御信号を電磁比例弁３８に出力する（ステップＳ８０）。これにより油圧ポンプ２は図３に示す動作点Ｂで動作する。また、コントローラ２０は、エンジン回転数を１７００ｒｐｍ程度まで上昇させるエンジン回転数上昇制御を行う（ステップＳ８５）。
【００８４】
図７に戻り、図７におけるステップＳ４０５，Ｓ４１０，Ｓ４１５，Ｓ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４４５，Ｓ４５０の処理内容は、図６のステップＳ３０５，Ｓ３１０，Ｓ３１５，Ｓ３２０，Ｓ３４０。Ｓ３４５，Ｓ３５０の処理内容と同じである。
【００８５】
なお、非操作中に自動再生制御を開始するための排気抵抗のしきい値（第１設定値）は、操作中に自動再生制御を開始するためのしきい値ΔＰａより小さくてもよく、図７のステップＳ４０５，Ｓ４１０では、その場合のしきい値をかっこ書きでΔＰｄで示している（ΔＰｄ＜ΔＰａ）。しきい値ΔＰｄは、図９において、ＰＭ堆積量Ｗｄにおける排気抵抗として示されている。これにより排気ガス温度が比較的低く、ＰＭが比較的蓄積しやすい非操作中に、操作中よりも高頻度にフィルタに蓄積したＰＭを焼却することができ、フィルタを効率良く再生することができる。
【００８６】
また、非操作中は、油圧ポンプ２の吸収トルクを大きく増大させても何ら問題はないので、ステップＳ４１２の油圧吸収トルク増加制御における油圧ポンプ２の吸収トルク（油圧吸収トルク）の増加量は、操作中の増加量であるエンジン最大トルクの３０％よりも大きくても良い。これにより非操作中の排気ガスの温度上昇を早め、迅速にフィルタの再生処理を行うことができる。
【００８７】
次に、図８を用いて、機械が操作禁止状態にあるときに行われる手動再生制御について説明する。
【００８８】
コントローラ２０は、まず、排気抵抗センサ３４の出力値に基づいて排気ガス浄化装置３２の排気抵抗ΔＰを検知し、この排気抵抗ΔＰが、手動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値として予め設定された第２設定値ΔＰｂ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ５００）。手動再生制御では、エンジン回転数及びエンジン負荷がほぼ一定に制御されるので（後述）、手動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値としては、その値をその一定のエンジン回転数及びエンジン負荷に応じた排気抵抗として事前に求めておき、その値を固定値として設定すれよい。後述する再生制御を終了させるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰｃも同様である。
【００８９】
なお、第２設定値ΔＰｂは、図９を用いて説明したように、第１設定値ΔＰａに対してΔＰａ＜ΔＰｂの関係にあり、ＰＭの限界堆積量ＷLIMITにおける排気抵抗ΔＰLIMITにできるだけ近い値に設定されている。
【００９０】
そして、排気抵抗ΔＰが第２設定値ΔＰｂ以上でない場合は、排気ガス浄化装置３２のフィルタにＰＭが手動再生制御による再生を必要とするほどが蓄積されていないため、何もせず、今回の制御サイクルの処理を終了する。排気抵抗ΔＰが第２設定値ΔＰｂ以上である場合は、次の処理に進む。
【００９１】
コントローラ２０は、次の処理では、警報ランプ３７を点灯させ、オペレータに手動再生処理が必要であることを知らせる（ステップＳ５１０）。
【００９２】
次いで、コントローラ２０は、安全レバー１２に連動して作動するスイッチ１３がＯＦＦ状態であるかどうかを検知して、安全レバー１２が操作禁止位置にあるかどうかを判定する（ステップＳ５２０）。スイッチ１３がＯＮ状態にあり、安全レバー１２が操作禁止位置にない場合、すなわち安全レバー１２が操作許可位置にある場合は、機械が操作許可状態にある場合であり、機械が手動再生制御に適しない状態であるため、この場合は何もせず、今回の制御サイクルの処理を終了する。スイッチ１３がＯＦＦ状態にあり、安全レバー１２が操作禁止位置にある場合は、機械が操作禁止状態にある場合であり、この場合は次の処理に進む。
【００９３】
コントローラ２０は、次の処理では、手動再生スイッチ３６がＯＮ操作されたかどうかを判定し（ステップＳ５３０）、手動再生スイッチ３６がＯＮ操作されなかった場合は、何もせず、今回の制御サイクルの処理を終了する。手動再生スイッチ３６がＯＮ操作された場合は、次の処理に進む。
【００９４】
コントローラ２０は、次の処理では、警報ランプ３７を消灯し（ステップＳ５４０）、更に図７に示した自動再生制御の場合と同様、油圧吸収トルク増加制御とエンジン回転数上昇制御による排気ガス温度上昇制御を行う（ステップＳ５４５）。
【００９５】
すなわち、手動再生制御の場合は、安全レバーが操作禁止位置にあって、パイロットカット弁１１が閉じられ、機械が操作不能な状態にあるため、エンジン１は必ずアイドル回転状態にある。そこで、ステップＳ５４５では、図７に示す非操作中の自動再生制御におけるステップＳ４１２と同様、油圧吸収トルク増加制御（エンジン１の最大トルクの２０〜３０％、好ましくは３０％程度）とエンジン回転数上昇制御を行い（例えば１７００ｒｐｍ程度）、排気ガスの温度上昇を促進させる。
【００９６】
なお、機械が操作不能な状態にある場合も、油圧ポンプ２の吸収トルクを大きく増大させても何ら問題はない。そこで、図７に示す非操作中の自動再生制御におけるステップＳ４１２の場合と同様、ステップＳ５４５の油圧吸収トルク増加制御における油圧ポンプ２の吸収トルク（油圧吸収トルク）の増加量を、操作中の増加量であるエンジン最大トルクの３０％よりも多くしても良い。これにより機械が操作不能な状態にある場合の排気ガスの温度上昇を早め、効率の良いフィルタの再生制御が可能となる。
【００９７】
以上において、電磁比例弁３８は、油圧ポンプ２の吐出油が流れる油路２ａに設けられ、油圧ポンプ２の吐出圧力を増加させるポンプ吐出圧力増加装置を構成し、コントローラ２０の図６のステップＳ３０５〜Ｓ３５０、図７のステップＳ４０５〜４５０及び図８のステップＳ５００〜Ｓ６１０のそれぞれの処理機能は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰａ又はΔＰｂ以上になったときに、排気ガス浄化装置３２に蓄積した粒子状物質を燃焼除去し、排気ガス浄化装置３２の再生を行う再生制御装置を構成する。
【００９８】
コントローラ２０の図６のステップＳ３１２，Ｓ３１５、コントローラ２０の図７のステップＳ４１２，Ｓ４１５及び図８のステップＳ５４５及びＳ５５０のそれぞれの処理機能は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰａ又はΔＰｂ以上になったときに、排気温度センサ３３により検出された排気ガス温度が予め定められた値になるよう、レギュレータ１４（ポンプ容量調整装置）及び電磁比例弁３８（ポンプ吐出圧力増加装置）のうち少なくとも電磁比例弁３８を作動させて油圧ポンプ２の吸収トルクを増加させ、排気ガス温度を上昇させる排気温度上昇制御装置を構成する。ここで、排気温度上昇制御装置は、油圧ポンプ２の吸収トルクの増加量がエンジン１の最大トルクの２０〜３０％となるように少なくとも電磁比例弁３８の動作量を制御す。
【００９９】
コントローラ２０の図６のステップＳ３０５〜Ｓ３５０及び図７のステップＳ４０５〜４５０は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰａ以上になったときに、自動的に動作を開始する自動再生制御装置を構成する。
【０１００】
スイッチ１３は、油圧作業機械が操作許可状態にあるかどうかを検出する操作許可状態検出手段を構成し、手動再生スイッチ３６は手動再生指示手段を構成し、この手動再生指示手段とコントローラ２０の図８のステップＳ５００〜Ｓ６１０の処理機能は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰｂ以上になったときに警告を発し、スイッチ１３（操作許可状態検出手段）の検出結果が油圧作業機械が操作許可状態になく、かつ手動再生スイッチ３６（手動再生指示手段）による指示があったときに動作を開始する手動再生制御装置を構成する。
【０１０１】
以上のように構成した本実施の形態においては、油圧作業機械の稼動環境である大気温が例えば約−３０℃〜４０℃と変化し、それに応じて排気ガス温度が変化しても、排気温度センサ３３出力値である排気ガス温度が予め定められた値Ｔａとなるよう電磁比例弁３８を作動させて排気ガス温度を上昇させるため、稼働環境に係わらず、排気ガス温度を上昇させて排気ガス浄化装置の再生処理を確実に行うことができ、かつ燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。
【０１０２】
また、本発明者等は、油圧吸収トルク増加装置により生み出す油圧吸収トルクが前記エンジンの最大トルクの２０〜３０％程度であれば、排気ガス温度を２５０〜３５０℃程度まで上昇させることができかつ油圧アクチュエータを駆動する油圧作業機械の操作に支障を生じないことを確認しており、油圧ポンプ２の吸収トルクの増加量がエンジン１の最大トルクの２０〜３０％となるよう電磁比例弁３８の動作量を制御することにより、排気ガス温度を必要以上に上昇させてしまうことを回避でき、燃料消費量を必要最小限に留め経済性を向上させることができる。また、操作中であっても機械の操作に支障を生じることなく排気ガス温度を上昇させてフィルタの再生処理を行うことができ、その結果、再生制御時の作業性を向上させかつ機械の作業中断頻度を少なくし作業効率を向上させることができる。
【０１０３】
また、操作中の自動再生制御、非操作中の自動再生制御、手動再生制御のいずれにおいても、排気ガス温度を上昇させてフィルタの再生処理を確実に行うことができ、かつ稼働環境に係わらず、燃料消費量を必要最小限に留めることができるという効果を得ることができる。
【０１０４】
また、自動再生制御において、油圧アクチュエータ２５が駆動されていないときの排気抵抗の設定値を油圧アクチュエータ２５が駆動されているときの排気抵抗の設定値ΔＰａよりも小さな値ΔＰｄに設定した場合は、排気ガス温度が比較的低く、粒子状物質（ＰＭ）が比較的蓄積しやすい非操作中（油圧アクチュエータが駆動されていないとき）に、操作中（油圧アクチュエータが駆動されているとき）よりも高頻度に排気ガス浄化装置３２のフィルタに蓄積したＰＭを焼却することができ、排気ガス浄化装置３２のフィルタを効率良く再生することができる。
【０１０５】
更に、自動再生制御の設定値ΔＰａを手動再生制御の設定値ΔＰｂよりも小さい値に設定したので、自動再生制御の動作頻度が増加して、排気抵抗センサ３４の出力値が設定値ΔＰｂまで増加する頻度が低下するため、手動再生制御の頻度が少なくなり、この点でも油圧作業機械の作業中断頻度を少なくすることができる。
【０１０６】
また、操作中の自動再生制御では、自動再生制御が必要であるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰａ及び再生制御を終了させるかどうかを判定するための排気抵抗のしきい値ΔＰｃを演算で求め、設定するため、エンジンの運転状況を反映した適切なしきい値ΔＰａ，ΔＰｃを設定することができ、適切に再生制御を行うことができる。
【０１０７】
本発明の第２の実施の形態を図１３〜図１６を用いて説明する。本実施の形態は、ポンプトルク制御を、コントローラを用いずにレギュレータにおいて直接行う場合のものである。
【０１０８】
図１３は、第２の実施の形態における排気ガス浄化システムを備えた油圧作業機械の油圧駆動システムを示す図であり、図１に示す要素と同等のものには同じ符号を付している。この図１３において、本実施の形態の油圧駆動システムは、油圧ポンプ２の吐出圧が油路４１を介して導かれるレギュレータ１４Ａと、コントローラ２０Ａと、コントローラ２０Ａの制御信号により作動し、レギュレータ１４Ａに油圧ポンプ２の目標傾転角ｑｒを指示する制御圧力を出力する電磁比例弁４２とを備えている。
【０１０９】
油圧アクチュエータ２５を作動させるとき、コントローラ２０Ａは操作レバー装置８の操作量とそのときのエンジン回転数をそれぞれ圧力センサ１６と回転センサ１８により検知して、ポジコン制御の演算処理により油圧ポンプ２の目標傾転角を演算し、その目標傾転角が得られるよう電磁比例弁４２に制御信号を出力する。電磁比例弁４２はその制御信号に対応する制御圧力を出力し、レギュレータ１４Ａはその制御圧力により油圧ポンプ２の傾転角を変化させる。
【０１１０】
図１４は、コントローラ２０Ａが行う油圧ポンプ２に対するポジコン制御の演算処理内容を示すフローチャートである。図中、図２と同じ手順には同じ符号を付している。図２と図１４の比較から分かるように、本実施の形態では、コントローラ２０Ａは、ポジコン制御に係わるステップＳ１０，ステップＳ１５、ステップＳ３０のみの処理を行うように構成されている。ステップＳ３０では、目標傾転角ｑｒを得るための制御信号を電磁比例弁４２に出力する。
【０１１１】
レギュレータ１４Ａは、電磁比例弁４２の出力圧力（制御圧力）に基づくポジコン制御を行うとともに、油路４１を介して導かれる油圧ポンプ２の吐出圧に基づいて自身でポンプトルク制限制御を行う構成となっている。すなわち、レギュレータ１４Ａは、電磁比例弁４２が出力する制御圧力が変化すると、その制御圧力が指示する目標傾転角ｑｒが得られるよう油圧ポンプ２の傾転角を制御する（ポジコン制御）。また、レギュレータ１４Ａは、油圧ポンプ２の吐出圧が上昇し、制御圧力が指示する目標傾転角ｑｒがポンプトルク制限制御の最大傾転角ｑｍａｘ以上になると、油圧ポンプ２の傾転角をその最大傾転角ｑｍａｘに制限するよう油圧ポンプ２の傾転角を制御する（ポンプトルク制限制御或いはポンプ馬力制御）。このようなレギュレータ１４Ａは公知である。
【０１１２】
図１５は、上記ポンプトルク制限制御の結果得られる油圧ポンプ２の吸収トルク特性を示す、図３と同様な図である。横軸は油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｐを示し、縦軸は油圧ポンプ２の傾転角（容量）ｑを示している。
【０１１３】
図１５において、油圧ポンプ２の吸収トルク特性は、最大傾転角一定の特性線Ｔｐ０と最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３とで構成されている。油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の値Ｐ０以下の最大傾転角一定の特性線Ｔｐ０上にあるときの油圧ポンプ２の傾転角の制御は、図３の場合と同じである。油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の値Ｐ０を超えて上昇すると、油圧ポンプ２の最大傾転角ｑｍａｘは最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３に沿って減少し、油圧ポンプ２の吸収トルクは特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３によって決まる最大トルクＴmaxに保たれる。最大吸収トルク一定の特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３はレギュレータ１４Ａに内蔵されている２つのバネによって設定されたものである。ここで、特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３は双曲線を模擬した形状をしており、特性線Ｔｐ２，Ｔｐ３が規定する最大トルクＴmaxはエンジン１の制限トルクＴＥＬよりも少し小さく設定されている。これにより油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが第１の値Ｐ０を超えて上昇するとき、油圧ポンプ２の最大傾転角ｑｍａｘを減らして、油圧ポンプ２の吸収トルク（入力トルク）を予め設定した最大トルクＴmaxを超えないように制御し、油圧ポンプ２の吸収トルクがエンジン１の制限トルクＴＥＬを越えないように制御する。
【０１１４】
図１６は、操作中の自動再生制御に係わる図６のステップＳ３１２における油圧吸収トルク増加制御の詳細を示すフローチャートである。図中、図１１と同じ手順には同じ符号を付している。図１１と図１６の比較から分かるように、本実施の形態では、コントローラ２０Ａはポジコン制御の演算処理のみを行うため、ステップＳ６０Ａではコントローラ２０Ａのポジコン制御の演算処理を無効とし、ステップＳ７０Ａではコントローラ２０Ａのポジコン制御の演算処理を有効とする。非操作中の自動再生制御に係わる図７のステップＳ４１２における油圧吸収トルク増加制御の詳細及び機械が操作禁止状態にあるときに行われる手動再生制御に係わる図８のステップＳ５４５における油圧吸収トルク増加制御の詳細は、第１の実施の形態の図１２から変更はない。
【０１１５】
本実施の形態によれば、ポンプトルク制御をレギュレータ１４Ａにおいて直接行う油圧作業機械において、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１１６】
本発明の第３の実施の形態を図１７〜図１９を用いて説明する。本実施の形態は排気ガス温度上昇制御の他の例を示すものである。図１７は操作中の自動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、図１８は非操作中の自動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、図１９は油圧作業機械が操作禁止状態にあるときの手動再生制御の処理内容を示すフローチャートであり、それぞれ、第１の実施の形態の図６〜図８に対応する図である。
【０１１７】
第１及び第２の実施の形態では、排気ガス温度上昇制御により排気ガスの温度Ｔがしきい値Ｔａになった後は、再生制御（燃料の追加噴射）を行うだけであり、排気ガスの温度Ｔの微調整は行っていない。本実施の形態は、排気ガス温度上昇制御により排気ガスの温度Ｔがしきい値Ｔａ以上になった後も、油圧吸収トルク増加制御かつ／またはエンジン回転数上昇制御をきめ細かく行い、排気ガスの温度Ｔがしきい値Ｔａに対して所定の温度範囲内に収まるよう調整できるようにしたものである。
【０１１８】
すなわち、図１７において、ステップＳ３１２で排気ガス温度上昇制御（油圧吸収トルク増加制御）を行った後、排気温度センサ３３の出力値に基づいて、排気ガス浄化装置３２内の排気ガスの温度Ｔが予め定められた所定の温度範囲である基準温度Ｔａ１とＴａ２の範囲内にあるかどうかを判定し（ステップＳ３６５）、排気ガスの温度Ｔが所定の温度範囲内にあれば、再生制御（燃料の追加噴射）を開始する（ステップＳ３２０）。排気ガスの温度Ｔが所定の温度範囲内にない場合は、油圧吸収トルク増加制御のトルク増加量を調整し（ステップＳ３７０）、排気ガスの温度Ｔが所定の温度範囲内に収まるまでトルク増加量を調整を繰り返す（ステップＳ３６５→Ｓ３７０）。
【０１１９】
ここで、所定の温度範囲である基準温度Ｔａ１とＴａ２は、Ｔａ１＜Ｔａ２の関係にあり、Ｔａ１は、例えば、第１及び第２の実施の形態におけるしきい値Ｔａに等しく設定し、Ｔａ２はＴａ１よりも少し高い温度、例えばＴａ１よりも５〜５０℃、好ましくは１０〜３０℃程度高い温度に設定する。
【０１２０】
また、油圧吸収トルク増加制御におけるトルク増加量の調整は、ポジコン制御の目標傾転角ｑｒが油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏ以下である場合は、油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏ及び目標圧力Ｐｃｏの少なくとも一方を所定量増減することで行い、ポジコン制御の目標傾転角ｑｒが油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏより大きい場合は、ポジコン制御への影響を避けるため、油圧吸収トルク増加制御の目標圧力Ｐｃｏを所定量増減することで行う。目標傾転角ｑｃｏを所定量増減することでレギュレータ１４の動作量が制御され、油圧ポンプ２の傾転角（容量）が制御される。目標圧力Ｐｃｏを所定量増減することで電磁比例弁３８の動作量（開口面積）が制御され、油圧ポンプ２の吐出圧力が制御される。したがって、目標傾転角ｑｃｏ及び目標圧力Ｐｃｏの少なくとも一方を所定量増減することで、油圧ポンプ２の吸収トルクが制御され、エンジン負荷が増減し、排気ガス温度を調整することができる。
【０１２１】
図１８及び図１９のステップＳ４６５，Ｓ４７０（図１８）及びステップＳ６６５，Ｓ６７０（図１９）においても、図１７のステップＳ３６５，Ｓ３７０と実質的に同様の処理がなされる。ただし、図１８及び図１９の場合は、いずれも非操作中の制御であるため、ポジコン制御への影響は考える必要はなく、ステップＳ４７０，Ｓ６７０において、常に油圧吸収トルク増加制御におけるトルク増加量の調整を、油圧吸収トルク増加制御の目標傾転角ｑｃｏ及び目標圧力Ｐｃｏの少なくとも一方を所定量増減することで行えばよい。また、油圧吸収トルク増加制御におけるトルク増加量の調整と組み合わせ、或いはその代わりに、エンジン回転数上昇制御におけるエンジン回転数の増減を行うことで、排気ガス温度を調整してもよい。
【０１２２】
以上において、コントローラ２０Ａの図１７のステップＳ３０５〜Ｓ３５０、Ｓ３６５及びＳ３７０、図１８のステップＳ４０５〜４５０、Ｓ４６５及びＳ４７０及び図１９のステップＳ５００〜Ｓ６１０、Ｓ６６５及びＳ６７０のそれぞれの処理機能は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰａ又はΔＰｂ以上になったときに、排気ガス浄化装置３２に蓄積した粒子状物質を燃焼除去し、排気ガス浄化装置３２の再生を行う再生制御装置を構成する。
【０１２３】
コントローラ２０Ａの図１７のステップＳ３１２、Ｓ３６５及びＳ３７０、図１８のステップＳ４１２、Ｓ４６５及びＳ４７０、図１９のステップＳ５４５，Ｓ６６５及びＳ６７０のそれぞれの処理機能は、排気抵抗センサ３４により検出された排気抵抗が設定値ΔＰａ又はΔＰｂ以上になったときに、排気温度センサ３３により検出された排気ガス温度が予め定められた値になるよう、レギュレータ１４（ポンプ容量調整装置）及び電磁比例弁３８（ポンプ吐出圧力増加装置）のうち少なくとも電磁比例弁３８を作動させて油圧ポンプ２の吸収トルクを増加させ、排気ガス温度を上昇させる排気温度上昇制御装置を構成する。
【０１２４】
また、ステップＳ３６５，Ｓ３７０（図１７），ステップＳ４６５，Ｓ４７０（図１８）及びステップＳ６６５，Ｓ６７０（図１９）は、排気温度センサ３３により検出された排気ガス温度を予め定められた値Ｔａ１になるまで上昇させた後、排気ガス温度が予め定められた所定範囲内Ｔａ１〜Ｔａ２に収まるよう、レギュレータ１４又は１４Ａ（ポンプ容量調整装置）の動作量、電磁比例弁３８（ポンプ吐出圧力増加装置）の動作量、エンジン回転数の増加量の少なくとも１つを調整する排気温度調整装置を構成する。
【０１２５】
以上のように構成した本実施の形態では、排気ガスの温度Ｔが所定の温度範囲内に収まるように油圧吸収トルク増加制御におけるトルク増加量かつ／またはエンジン回転数上昇制御におけるエンジン回転数の増加量を微調整するため、排気ガスの温度Ｔを所定の温度範囲内に確実に制御することができる。その結果、操作中の再生制御では、操作への影響を最小に留めることができる。また、非操作中の再生制御では、エンジン負荷の不要な増加を回避し、稼働環境に係わらず燃料消費量を必要最小限に留め経済性を更に向上することができる。
【０１２６】
なお、上記実施の形態では、再生制御のための燃料噴射をエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）により行ったが、排気管に再生制御用の燃料噴射装置を設け、この燃料噴射装置を作動させることにより再生制御のための燃料噴射を行ってもよい。
【０１２７】
また、再生制御でエンジンに排気ガス温度上昇のための負荷をかけるのに油圧ポンプ２の吐出油路２ａに電磁比例弁３８を設け、この電磁比例弁３８の動作量（開口面積）を制御することで油圧吸収トルク増加制御を行ったが、電磁比例弁３８は流量方向制御弁４を貫通するセンタバイパス油路の最下流に設けてもよい。また、他の手段によりエンジンに負荷をかけてもよい。
【０１２８】
更に、上記実施の形態では、油圧作業機械として油圧ショベルに本発明を適用した場合について説明したが、油圧ショベル以外の油圧作業機械に本発明を適用してもよい。油圧ショベル以外の油圧作業機械としては、例えば、ホイールショベル、クレーン車等があり、この場合も上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【０１２９】
１  エンジン
１ａ  電子ガバナ
２  メインの油圧ポンプ
２ａ  吐出油路
３  パイロットポンプ
４，５  流量方向制御弁
８  操作レバー装置
８ａ，８ｂ  パイロット弁
９  メインリリーフ弁
１０  パイロットリリーフ弁
１１  パイロットカット弁
１２  安全レバー（ゲートロックレバー）
１３  スイッチ
１４，１４Ａ  レギュレータ
１６  圧力センサ
１７  圧力センサ
１８  回転センサ
１９  エンジンコントロールダイヤル
２０，２０Ａ  コントローラ
２１ａ，２１ｂ  シャトル弁
２５  油圧アクチュエータ
３１  排気管
３２  排気ガス浄化装置
３３  排気温度センサ
３４  排気抵抗センサ
３６  手動再生スイッチ
３７  警報ランプ
３８  電磁比例弁（油圧吸収トルク増加装置）
４１  油路
４２  電磁比例弁
【図１】
2011093400.tif 000003
【図２】
2011093400.tif 000004
【図３】
2011093400.tif 000005
【図４】
2011093400.tif 000006
【図５】
2011093400.tif 000007
【図６】
2011093400.tif 000008
【図７】
2011093400.tif 000009
【図８】
2011093400.tif 000010
【図９】
2011093400.tif 000011
【図１０】
2011093400.tif 000012
【図１１】
2011093400.tif 000013
【図１２】
2011093400.tif 000014
【図１３】
2011093400.tif 000015
【図１４】
2011093400.tif 000016
【図１５】
2011093400.tif 000017
【図１６】
2011093400.tif 000018
【図１７】
2011093400.tif 000019
【図１８】
2011093400.tif 000020
【図１９】
2011093400.tif 000021
【国際調査報告】
2011093400.tif 000022
2011093400.tif 000023
2011093400.tif 000024
2011093400.tif 000025